CN102277083A - 室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法及其涂料 - Google Patents
室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法及其涂料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102277083A CN102277083A CN2011101538893A CN201110153889A CN102277083A CN 102277083 A CN102277083 A CN 102277083A CN 2011101538893 A CN2011101538893 A CN 2011101538893A CN 201110153889 A CN201110153889 A CN 201110153889A CN 102277083 A CN102277083 A CN 102277083A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- component
- coating
- formula ratio
- nano
- corresponding formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法，其包括以下步骤：1)配制组分A；2)配制组分B；3)称重配比；4)制备涂料：将相应配比量的组分A和相应配比量的组分B进行混合，制成涂料。其还公开了一种实施该室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法的涂料；本发明提供的方法制造工艺简易，成本低、效率高；本发明提供的涂料的在常温下就可以固化成膜，使用方便，无需热源，降低了能耗，而且具有较好的耐腐蚀性以及耐紫外线老化能力，大大延长使用寿命，特别适合于海洋石油平台大气区、油罐、船舶上层建筑、桥梁等大型工业钢结构的防腐要求。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，具体涉及一种室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法及采用该方法制成的涂料。
背景技术
随着石油能源需求的不断增长，石油与天然气的开发和勘探逐渐从陆地走向海洋。离岸石油平台是保障海洋石油开发的重要装置，由于长期处于海洋环境中，离岸石油平台会受到恶劣海洋环境的严重腐蚀，相当于ISO 12944-5腐蚀环境分类中的C5-M类，即最严酷，最复杂的腐蚀环境。因此，保护采油平台长期安全生产，防腐蚀是一项重要和必须的工作。用于海洋石油平台等大型钢结构的涂料不仅要求性能优良，寿命也必须比一般的防腐涂料长的多。
在重防腐蚀涂料领域，聚硅氧烷技术已得到了业内越来越多的应用。中国专利CN 101463223A制备了一种环氧改性的有机硅涂料，经过环氧改性的有机硅涂料提高了附着力，改善了普通无机树脂涂料容易开裂的缺陷；中国专利CN 101679799A公开了一种含有机硅树脂的涂料组合物，该组合物在一定程度上改进了涂料的柔韧性、硬度、抗冲击性和耐腐蚀性等，但这些涂料组合物在长时间的恶劣环境中仍存在耐紫外老化、耐腐蚀较低等不足。
纳米材料可以改善涂料的附着力，提高耐磨性、耐紫外线老化等性能。中国专利CN 1919948A制备了一种纳米二氧化硅有机硅涂料，可提高涂膜的致密性，抵抗原子氧的冲击，屏蔽紫外线，并且可对聚合物起到增强增韧的作用。中国专利CN 101429355A介绍了一种纳米有机硅复合涂料，所获得的涂料具有较好的硬度、耐磨性及耐候性。但是，这些有机硅涂料必须加热才能固化成膜，对用于海洋石油平台等大型钢结构的防腐蚀涂料来说，室温固化不仅有利于施工，而且可显著降低能耗。
本发明结合了纳米技术和聚硅氧烷的优点，主要针对海洋石油平台大气区的防腐蚀、耐老化要求，同时也适用于油罐、风力发电设备、跨海大桥、船舶的上层建筑和工业设备等大型钢结构。
发明内容
针对上述的不足，本发明目的之一在于，提供一种制造工艺简易，成本低的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法；
本发明目的还在于，提供一种能在室温固化，且防腐蚀以及屏蔽紫外线性能好的涂料。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：
一种室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法，其包括以下步骤：
(1)配制组分A：组分A的组分及其重量百分比如下：
环氧树脂 10～60％，
聚硅氧烷树脂 10～70％，
钛白粉 5～30％，
滑石粉 2～10％，
纳米材料 1～10％，
助剂 0.1～2％，
有机溶剂 1～15％；
(2)配制组分B：组分B的组分及其重量百分比如下：
胺类或/和氨基硅烷 50～90％，
有机溶剂 1～50％；
(3)称重配比：组分A和组分B的重量配比为5∶1～2∶1；
(4)制备涂料：将相应配比量的组分A和相应配比量的组分B进行混合，制成涂料；
(5)涂覆涂料：将涂料通过浸涂、辊涂、幕涂、喷涂、刷涂中的一种或多种结合的方式对所需涂覆的基材进行涂覆动作，使基材的表面形成一层均匀的涂膜；
(6)涂覆动作完毕，在温度为5～50℃、相对湿度为10％～80％的室温下，涂膜自动固化附着在基材上，使该基材的表面上形成一层厚度为30～80微米的保护膜；
(7)重复步骤(5)至(6)，于基材的表面形成多层保护膜，以充分保护基材。
其中，所述步骤(1)、(2)没有先后顺序。
所述的步骤(1)，其具体包括如下步骤：
(1.1)预先将相应配方量的助剂和相应配方量的90％的有机溶剂混合制得溶液，接着将相应配方量的环氧树脂和相应配方量的聚硅氧烷树脂溶解在溶液中，然后放入高速分散机以实现均匀混合，启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为1000～1500转/分钟，分散时间为10～15分钟；
(1.2)步骤(1.1)完毕后，再往溶液中加入相应配方量的钛白粉和相应配方量的滑石粉，然后启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为2000～3000转/分钟，分散时间为10～20分钟，分散动作完毕后制得浆料；
(1.3)将浆料转移到球磨机中，然后往浆料中加入相应配方量的纳米材料和剩余的相应配方量10％的有机溶剂，启动球磨机，该球磨机的转度设定为2500～3500转/分钟，研磨时间为4～6小时；
(1.4)研磨动作完毕后制得组分A，将组分A装入防潮的容器中，进行包装。
所述的步骤(2)，其具体包括如下步骤：
(2.1)预先将相应配方量的胺类或/和氨基硅烷和相应配方量的有机溶剂混合，然后放入高速分散机以实现均匀混合，启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为800～1600转/分钟，分散时间为20～30分钟，分散动作完毕后制得组分B；
(2.2)将组分B装入防潮的容器中，进行包装。
所述步骤(2)中的组分B还包括可以加快涂料固化速度的有机催化剂，其重量百分比小于或等于5％；预先将相应配方量的胺类或/和氨基硅烷、相应配方量的有机催化剂和相应配方量的有机溶剂混合，然后放入高速分散机以实现均匀混合，启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为800～1600转/分钟，分散时间为20～30分钟，分散动作完毕后制得组分B，将组分B装入防潮的容器中，进行包装；
一种实施权利要求1所述方法制备的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料，其含有组分A和组分B，组分A和组分B的重量配比为5∶1～2∶1，其中组分A的组分及其重量百分比如下：
环氧树脂 10～60％，
聚硅氧烷树脂 10～70％，
钛白粉 5～30％，
滑石粉 2～10％，
纳米材料 1～10％，
助剂 0.1～2％，
有机溶剂 1～15％；
组分B的组分及其重量百分比如下：
胺类或/和氨基硅烷 50～90％，
有机溶剂 1～50％。
所述环氧树脂为芳香族环氧树脂或/和非芳香族环氧树脂；芳香族环氧树脂如双酚A环氧树脂等，非芳族环氧树脂如氢化双酚A环氧树脂的二缩水甘油醚等。优选非芳族环氧树脂，包括但不限于：如道康宁的DER 732，DER 736；TohtoKasei的ST 1000和ST 3000等。环氧树脂含量占组分A总量的10～60％(wt)，优选在20～45％(wt)。
所述聚硅氧烷树脂包括含有烷氧基或/和硅烷醇基官能团的聚硅氧烷树脂；包括但不限于：道康宁的DC 3074，DC 3037，DC-840等；瓦克的SY-550、SY-231、SY-300和SY-440等。聚硅氧烷树脂含量占组分A总量的10～70％(wt)，优选在35～65％(wt)。
所述钛白粉为金红石型二氧化钛；钛白粉优选耐候性佳的金红石型二氧化钛，包括但不限于杜邦的R-960型，R706型等。
所述滑石粉的粒径为大于或等于800目；
所述纳米材料为粉末状或分散液状的纳米TiO2或/和纳米SiO2，其中粉末状的纳米TiO2、纳米SiO2的粒径为不大于100nm；
纳米TiO2或/和纳米SiO2可以有粉末或分散液两种形态。含量不大于组分A总量的10％(wt)，优选在2～8％(wt)。粒径在不大于100nm之间，优选在10～60nm。纳米材料表面可以未经过表面处理，也可以经过表面处理，如无机改性处理，包括但不限于二氧化硅、氧化铝、氧化锆等一种或几种包覆处理；如有机改性处理，包括但不限于硬脂酸、月桂酸、油酸、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂等一种或几种包覆处理；或者无机有机复合改性。优选经过硅烷偶联剂处理的纳米TiO2和纳米SiO2分散液。
所述助剂为分散剂、流平剂、防沉剂、UV稳定剂、润湿剂、触变剂、增塑剂、消泡剂中的一种或多种混合而成的混合物；
所述有机溶剂为芳烃、醇、醚、酯、醚醇、酮中的一种或多种混合而成的混合物。优选芳烃和酯类溶剂，如甲苯，二甲苯，乙酸乙酯，乙酸丁酯等。
组分B中合适的固化剂包括胺类或/和氨基硅烷，优选氨基硅烷及其混合物。
所述氨基硅烷的通式是Y-Si-(O-X)3，其中，X是不大于6个碳原子的烷基、羟烷基、烷氧基烷基或羟基烷氧基烷基；Y是H(HNR)a，a为1～6的整数，R是选自芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基或环烷基的有机基团。优选的氨基硅烷包括但不限于：氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷，二丁基氨甲基三丁氧基硅烷，氨乙基氨甲基苯基三甲氧基硅烷，环己基氨甲基甲基二乙氧基硅烷，γ-氨丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷等。如道康宁的Z6020，Z-6436；GE的A1100，A2100等。
所述组分B还包括有机催化剂，其重量百分比小于或等于5％，
所述有机催化剂为二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、有机钛酸酯、辛酸铅、环烷酸铋、辛酸锰、乙酰丙酮酸钒、氯化亚锡、环烷酸锌、乙酸汞中的一种。有机催化剂可以加快涂膜的固化速度，但不是一定必须使用。如果需要使用催化剂时，催化剂包括但不限于二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、有机钛酸酯、辛酸铅、环烷酸铋、辛酸锰、乙酰丙酮酸钒、氯化亚锡、环烷酸锌、乙酸汞等。优选二月桂酸二丁基锡。催化剂含量不大于组分B总量的5％，并且催化剂必须和固化剂在一起。
在一些实施方案中，本发明的涂料组合物还可以包括着色剂，如颜料、染料和调色剂。颜料包括无机颜料和有机颜料，如炭黑，氧化铁黄，酞青绿、酞青蓝等。
在一些实施方案中，本发明的涂料组合物还可以包括硅酸镁，石膏，碳酸钙，重晶石，硅藻土，粘土，云母，云母氧化铁，薄铝片，玻璃鳞片等填料之一或其混合物。
组分A和组分B存储在防潮的容器中，以降低水解缩合的可能性，从而增加混合物的寿命。如保存在密封的金属罐中。组分A和组分B可采用双包装体系供应。
本发明中的基材主要是指金属表面如钢铁，铝合金等。本发明提供的涂料可以直接涂覆在基材的表面或者先在基材的表面上涂覆一道底漆，如环氧富锌底漆或无机锌底漆等，然后再进行涂覆涂料。
本发明的有益效果为：本发明提供的方法制造工艺简易，成本低、效率高；本发明提供的涂料的在常温下就可以固化成膜，使用方便，无需热源，降低了能耗，而且具有较好的耐腐蚀性以及耐紫外线老化能力，大大延长使用寿命。
由于纳米材料本身粒径小，表面能高，表面改性后可参加涂料交联，进一步提高涂料的致密程度，降低氯离子、氧气等渗透率，从而改善耐腐蚀性，并可以提高涂料的附着力；同时纳米TiO2和纳米SiO2可有效的反射/吸收紫外线，故对紫外线起到屏蔽作用，可有效的改善涂料耐紫外老化性能，从而大大延长涂料的使用寿命。
通过固化剂中的氨基硅烷与环氧和聚硅氧烷树脂之间的相互反应，在常温下就可以固化成膜，使用方便，无需热源，降低了能耗，特别适合于海洋石油平台大气区、油罐、船舶上层建筑、桥梁等大型工业钢结构的防腐要求。
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的制备流程图。
具体实施方式
第一实施例：参见图1，本实施例提供了一种室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法，其包括以下步骤：
(1)配制组分A：组分A的组分及其重量百分比如下：
环氧树脂 10～60％，
聚硅氧烷树脂 10～70％，
钛白粉 5～30％，
滑石粉 2～10％，
纳米材料 1～10％，
助剂 0.1～2％，
有机溶剂 1～15％；
所述的步骤(1)，其具体包括如下步骤：(1.1)预先将相应配方量的助剂和相应配方量的90％的有机溶剂混合制得溶液，接着将相应配方量的环氧树脂和相应配方量的聚硅氧烷树脂溶解在溶液中，然后放入高速分散机以实现均匀混合，启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为1000～1500转/分钟，分散时间为10～15分钟；(1.2)步骤(1.1)完毕后，再往溶液中加入相应配方量的钛白粉和相应配方量的滑石粉，然后启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为2000～3000转/分钟，分散时间为10～20分钟，分散动作完毕后制得浆料；(1.3)将浆料转移到球磨机中，然后往浆料中加入相应配方量的纳米材料和剩余的相应配方量10％的有机溶剂，启动球磨机，该球磨机的转度设定为2500～3500转/分钟，研磨时间为4～6小时；(1.4)研磨动作完毕后制得组分A，将组分A装入防潮的容器中，进行包装。
(2)配制组分B：组分B的组分及其重量百分比如下：
胺类或/和氨基硅烷 50～90％，
有机溶剂 1～50％；
所述的步骤(2)，其具体包括如下步骤：(2.1)预先将相应配方量的胺类或/和氨基硅烷和相应配方量的有机溶剂混合，然后放入高速分散机以实现均匀混合，启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为800～1600转/分钟，分散时间为20～30分钟，分散动作完毕后制得组分B；(2.2)将组分B装入防潮的容器中，进行包装。所述步骤(2)中的组分B还包括可以加快涂料固化速度的有机催化剂，其重量百分比小于或等于5％；预先将相应配方量的胺类或/和氨基硅烷、相应配方量的有机催化剂和相应配方量的有机溶剂混合，然后放入高速分散机以实现均匀混合，启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为800～1600转/分钟，分散时间为20～30分钟，分散动作完毕后制得组分B，将组分B装入防潮的容器中，进行包装。
(3)称重配比：组分A和组分B的重量配比为5∶1～2∶1；
(4)制备涂料：将相应配比量的组分A和相应配比量的组分B进行混合，制成涂料；
(5)涂覆涂料：将涂料通过浸涂、辊涂、幕涂、喷涂、刷涂中的一种或多种结合的方式对所需涂覆的基材进行涂覆动作，使基材的表面形成一层均匀的涂膜；
(6)涂覆动作完毕，在温度为5～50℃、相对湿度为10％～80％的室温下，涂膜自动固化附着在基材上，使该基材的表面上形成一层厚度为30～80微米的保护膜；
(7)重复步骤(5)至(6)，于基材的表面形成多层保护膜，以充分保护基材。
其中，所述步骤(1)、(2)没有先后顺序。
一种实施权利要求1所述方法制备的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料，其含有组分A和组分B，组分A和组分B的重量配比为5∶1～2∶1，其中组分A的组分及其重量百分比如下：
环氧树脂 10～60％，
聚硅氧烷树脂 10～70％，
钛白粉 5～30％，
滑石粉 2～10％，
纳米材料 1～10％，
助剂 0.1～2％，
有机溶剂 1～15％；
组分B的组分及其重量百分比如下：
胺类或/和氨基硅烷 50～90％，
有机溶剂 1～50％。
所述环氧树脂为芳香族环氧树脂或/和非芳香族环氧树脂；芳香族环氧树脂如双酚A环氧树脂等，非芳族环氧树脂如氢化双酚A环氧树脂的二缩水甘油醚等。优选非芳族环氧树脂，包括但不限于：如道康宁的DER 732，DER 736；TohtoKasei的ST 1000和ST 3000等。环氧树脂含量占组分A总量的10～60％(wt)，优选在20～45％(wt)。
所述聚硅氧烷树脂包括含有烷氧基或/和硅烷醇基官能团的聚硅氧烷树脂；包括但不限于：道康宁的DC 3074，DC 3037，DC-840等；瓦克的SY-550、SY-231、SY-300和SY-440等。聚硅氧烷树脂含量占组分A总量的10～70％(wt)，优选在35～65％(wt)。
所述钛白粉为金红石型二氧化钛；钛白粉优选耐候性佳的金红石型二氧化钛，包括但不限于杜邦的R-960型，R706型等。所述滑石粉的粒径为大于或等于800目；所述纳米材料为粉末状或分散液状的纳米TiO2或/和纳米SiO2，其中粉末状的纳米TiO2、纳米SiO2的粒径为小于或等于100nm；纳米TiO2或/和纳米SiO2可以有粉末或分散液两种形态。含量不大于组分A总量的10％(wt)，优选在2～8％(wt)。粒径在不大于100nm之间，优选在10～60nm。纳米材料表面可以未经过表面处理，也可以经过表面处理，如无机改性处理，包括但不限于二氧化硅、氧化铝、氧化锆等一种或几种包覆处理；如有机改性处理，包括但不限于硬脂酸、月桂酸、油酸、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂等一种或几种包覆处理；或者无机有机复合改性。优选经过硅烷偶联剂处理的纳米TiO2和纳米SiO2分散液。
所述助剂为分散剂、流平剂、防沉剂、UV稳定剂、润湿剂、触变剂、增塑剂、消泡剂中的一种或多种混合而成的混合物；
所述有机溶剂为芳烃、醇、醚、酯、醚醇、酮中的一种或多种混合而成的混合物。优选芳烃和酯类溶剂，如甲苯，二甲苯，乙酸乙酯，乙酸丁酯等。
组分B中合适的固化剂包括胺类或/和氨基硅烷，优选氨基硅烷及其混合物。
所述氨基硅烷的通式是Y-Si-(O-X)3，其中，X是不大于6个碳原子的烷基、羟烷基、烷氧基烷基或羟基烷氧基烷基；Y是H(HNR)a，a为1～6的整数，R是选自芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基或环烷基的有机基团。优选的氨基硅烷包括但不限于：氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷，二丁基氨甲基三丁氧基硅烷，氨乙基氨甲基苯基三甲氧基硅烷，环己基氨甲基甲基二乙氧基硅烷，γ-氨丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷等。如道康宁的Z6020，Z-6436；GE的A1100，A2100等。
所述组分B还包括有机催化剂，其重量百分比小于或等于5％，所述有机催化剂为二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、有机钛酸酯、辛酸铅、环烷酸铋、辛酸锰、乙酰丙酮酸钒、氯化亚锡、环烷酸锌、乙酸汞中的一种。有机催化剂可以加快涂膜的固化速度，但不是一定必须使用。如果需要使用催化剂时，催化剂包括但不限于二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、有机钛酸酯、辛酸铅、环烷酸铋、辛酸锰、乙酰丙酮酸钒、氯化亚锡、环烷酸锌、乙酸汞等。优选二月桂酸二丁基锡。催化剂含量不大于组分B总量的5％，并且催化剂必须和固化剂在一起。
在本发明上述实施例方法及组分的基础上，还可以添加其他组分，以获得特定的改进效果。在其它实施方案中，本发明的涂料组合物还可以包括着色剂，如颜料、染料和调色剂。颜料包括无机颜料和有机颜料，如炭黑，氧化铁黄，酞青绿、酞青蓝等。
在其它实施方案中，本发明的涂料组合物还可以包括硅酸镁，石膏，碳酸钙，重晶石，硅藻土，粘土，云母，云母氧化铁，薄铝片，玻璃鳞片等填料之一或混合物。
组分A和组分B存储在防潮的容器中，以降低水解缩合的可能性，从而增加混合物的寿命。如保存在密封的金属罐中。组分A和组分B可采用双包装体系供应。
本发明中的基材主要是指金属表面如钢铁，铝合金等。本发明的涂料可以直接涂覆在基材的表面或者先在基材的表面上涂覆一道底漆，如环氧富锌底漆或无机锌底漆等，然后再进行涂覆涂料。
第二实施例，一种上述的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法的涂料，该涂料由组分A和组分B组成。其中组分A的组分及其重量百分比如下：脂肪族环氧树脂20％，烷氧基官能聚硅氧烷树脂40％，钛白粉10％，滑石粉10％，纳米SiO24％，分散剂1.0％，消泡剂0.5％，流平剂0.5％，二甲苯5％，乙酸乙酯9％。组分B的组分及其重量百分比如下：氨基硅烷90％，乙酸丁酯5％，二月桂酸二丁基锡5％。组分A和组分B的重量配比为10∶3.5。
第三实施例，其与第二实施例的区别在于组分A和组分B中的组分比例以及其重量配比不同。该涂料由组分A和组分B组成。其中组分A的组分及其重量百分比如下：脂肪族环氧树脂25％，烷氧基官能聚硅氧烷树脂50％，钛白粉6％，滑石粉2％，纳米TiO26％，分散剂1.0％，消泡剂0.5％，流平剂0.5％，乙酸乙酯9％。组分B的组分及其重量百分比如下：氨基硅烷90％，乙酸丁酯5％，二月桂酸二丁基锡5％。组分A和组分B的重量配比为10∶4。
第四实施例，其与第二实施例的区别在于组分A和组分B中的组分比例以及其重量配比不同。该涂料由组分A和组分B组成。其中组分A的组分及其重量百分比如下：脂肪族环氧树脂20％，硅烷醇基官能聚硅氧烷树脂35％，钛白粉15％，滑石粉10％，纳米TiO24％，纳米SiO24％，分散剂1.0％，消泡剂0.5％，流平剂0.5％，二甲苯5％，乙酸乙酯5％。组分B的组分及其重量百分比如下：氨基硅烷90％，乙酸丁酯10％。组分A和组分B的重量配比为10∶3。
第五实施例，其与第二实施例的区别在于组分A和组分B中的组分比例以及其重量配比不同。该涂料由组分A和组分B组成。其中组分A的组分及其重量百分比如下：脂肪族环氧树脂20％，硅烷醇基官能聚硅氧烷树脂35％，钛白粉15％，滑石粉10％，纳米TiO23％，纳米SiO23％，分散剂1.0％，消泡剂0.5％，流平剂0.5％，二甲苯6％，乙酸乙酯6％。组分B的组分及其重量百分比如下：氨基硅烷90％，乙酸丁酯10％。组分A和组分B的重量配比为10∶3。
第六实施例，其与第二实施例的区别在于组分A和组分B中的组分比例以及其重量配比不同。该涂料由组分A和组分B组成。其中组分A的组分及其重量百分比如下：脂肪族环氧树脂25％，烷氧基官能聚硅氧烷树脂50％，钛白粉5％，滑石粉2％，纳米TiO28％，分散剂1.0％，消泡剂0.5％，流平剂0.5％，乙酸乙酯8％。组分B的组分及其重量百分比如下：氨基硅烷90％，乙酸丁酯10％。组分A和组分B的重量配比为10∶4。
第七实施例，其与第二实施例的区别在于组分A和组分B中的组分比例以及其重量配比不同。该涂料由组分A和组分B组成。其中组分A的组分及其重量百分比如下：脂肪族环氧树脂25％，烷氧基官能聚硅氧烷树脂35％，钛白粉10％，滑石粉8％，纳米SiO26％，分散剂1.0％，消泡剂0.5％，流平剂0.5％，二甲苯5％，乙酸乙酯9％。组分B的组分及其重量百分比如下：氨基硅烷90％，乙酸丁酯6％，二月桂酸二丁基锡4％。组分A和组分B的比例为10∶3.5。
上述实施例仅为本发明较好的实施方式，本发明不能一一列举出全部的实施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变化，均在本发明保护范围内。
表1是采用本发明上述实施例所得到纳米复合环氧聚硅氧烷涂料的性能测试报告，具体采用的测试底材是喷砂钢板，底漆为环氧富锌底漆，干膜厚度为50±5微米，中层漆为环氧云母氧化铁中层漆，干膜厚度为100微米左右，面漆为本发明各实施例提供的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料，干膜厚度在50±5微米，干燥条件为25℃，50％相对湿度，干燥时间为7天，7天后进行性能测试，测试环境条件为常温常压，性能测试结果如表1所示。
表1
通过表1中的性能指标可以看出，由于本发明采用的纳米材料本身粒径小，表面能高，在进行表面改性后其可充分参与涂料交联，进一步提高涂料的致密程度，降低氯离子、氧气等渗透率，从而改善耐腐蚀性，并提高涂料的附着力，使附着力达到1级以上；同时本发明所采用的纳米TiO2和纳米SiO2，通过紫外线老化测试表明，其可有效的反射/吸收紫外线，对紫外线起到屏蔽作用，可有效的改善涂料耐紫外老化性能，从而大大延长涂料的使用寿命。
本发明提供的涂料通过固化剂中的氨基硅烷与环氧和聚硅氧烷树脂之间的相互反应，在常温下就可以固化成膜，使用方便，无需热源，降低了能耗，特别适合于海洋石油平台大气区、油罐、船舶上层建筑、桥梁等大型工业钢结构的防腐要求。
如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似方法及组分而得到的其它纳米复合环氧聚硅氧烷涂料，均在本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)配制组分A：组分A的组分及其重量百分比如下：
环氧树脂 10～60％，
聚硅氧烷树脂 10～70％，
钛白粉 5～30％，
滑石粉 2～10％，
纳米材料 1～10％，
助剂 0.1～2％，
有机溶剂 1～15％；
(2)配制组分B：组分B的组分及其重量百分比如下：
胺类或/和氨基硅烷 50～90％，
有机溶剂 1～50％；
(3)称重配比：组分A和组分B的重量配比为5∶1～2∶1；
(4)制备涂料：将相应配比量的组分A和相应配比量的组分B进行混合，制成涂料；
所述步骤(1)、(2)没有先后顺序；
所述的纳米材料为粉末状或分散液状的纳米TiO2或/和纳米SiO2，其中粉末状的纳米TiO2、纳米SiO2的粒径为小于或等于100nm。
2.根据权利要求1所述的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)，其具体包括如下步骤：
(1.1)预先将相应配方量的助剂和相应配方量的90％的有机溶剂混合制得溶液，接着将相应配方量的环氧树脂和相应配方量的聚硅氧烷树脂溶解在溶液中，然后放入高速分散机以实现均匀混合，启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为1000～1500转/分钟，分散时间为10～15分钟；
(1.2)步骤(1.1)完毕后，再往溶液中加入相应配方量的钛白粉和相应配方量的滑石粉，然后启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为2000～3000转/分钟，分散时间为10～20分钟，分散动作完毕后制得浆料；
(1.3)将浆料转移到球磨机中，然后往浆料中加入相应配方量的纳米材料和剩余的相应配方量10％的有机溶剂，启动球磨机，该球磨机的转度设定为2500～3500转/分钟，研磨时间为4～6小时；
(1.4)研磨动作完毕后制得组分A，将组分A装入防潮的容器中，进行包装。
3.根据权利要求1所述的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)，其具体包括如下步骤：
(2.1)预先将相应配方量的胺类或/和氨基硅烷和相应配方量的有机溶剂混合，然后放入高速分散机以实现均匀混合，启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为800～1600转/分钟，分散时间为20～30分钟，分散动作完毕后制得组分B；
(2.2)将组分B装入防潮的容器中，进行包装。
4.根据权利要求1所述的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的组分B还包括可以加快涂料固化速度的有机催化剂，其重量百分比小于或等于5％；预先将相应配方量的胺类或/和氨基硅烷、相应配方量的有机催化剂和相应配方量的有机溶剂混合，然后放入高速分散机以实现均匀混合，启动高速分散机，该高速分散机的转度设定为800～1600转/分钟，分散时间为20～30分钟，分散动作完毕后制得组分B，将组分B装入防潮的容器中，进行包装。
5.根据权利要求1所述的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法，其特征在于，其还包括以下步骤：
(5)涂覆涂料：将涂料通过浸涂、辊涂、幕涂、喷涂、刷涂中的一种或多种结合的方式对所需涂覆的基材进行涂覆动作，使基材的表面形成一层均匀的涂膜；
(6)涂覆动作完毕，在温度为5～50℃、相对湿度为10％～80％的室温下，涂膜自动固化附着在基材上，使该基材的表面上形成一层厚度为30～80微米的保护膜；
(7)重复步骤(5)至(6)，于基材的表面形成多层保护膜，以充分保护基材。
6.一种实施权利要求1所述方法制备的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于，其含有组分A和组分B，组分A和组分B的重量配比为5∶1～2∶1，其中组分A的组分及其重量百分比如下：
环氧树脂 10～60％，
聚硅氧烷树脂 10～70％，
钛白粉 5～30％，
滑石粉 2～10％，
纳米材料 1～10％，
助剂 0.1～2％，
有机溶剂 1～15％；
组分B的组分及其重量百分比如下：
胺类或/和氨基硅烷 50～90％，
有机溶剂 1～50％。
7.根据权利要求6所述的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述组分B还包括有机催化剂，其重量百分比小于或等于5％。
8.根据权利要求7所述的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述有机催化剂为二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、有机钛酸酯、辛酸铅、环烷酸铋、辛酸锰、乙酰丙酮酸钒、氯化亚锡、环烷酸锌、乙酸汞中的一种。
9.根据权利要求6所述的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述环氧树脂为芳香族环氧树脂或/和非芳香族环氧树脂；所述聚硅氧烷树脂包括含有烷氧基或/和硅烷醇基官能团的聚硅氧烷树脂；所述钛白粉为金红石型二氧化钛；所述滑石粉的粒径为800目～2000目；所述纳米材料为粉末状或分散液状的纳米TiO2或/和纳米SiO2，其中粉末状的纳米TiO2、纳米SiO2的粒径为小于或等于100nm；所述助剂为分散剂、流平剂、防沉剂、UV稳定剂、润湿剂、触变剂、增塑剂、消泡剂中的一种或多种混合而成的混合物；所述有机溶剂为芳烃、醇、醚、酯、醚醇、酮中的一种或多种混合而成的混合物。
10.根据权利要求6所述的室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料，其特征在于，所述氨基硅烷的通式是Y-Si-(O-X)3，其中，X是小于或等于6个碳原子的烷基、羟烷基、烷氧基烷基或羟基烷氧基烷基；Y是H(HNR)a，a为1～6的整数，R是选自芳基、烷基、二烷基芳基、烷氧基烷基或环烷基的有机基团之一。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110153889 CN102277083B (zh) | 2011-06-09 | 2011-06-09 | 室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法及其涂料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110153889 CN102277083B (zh) | 2011-06-09 | 2011-06-09 | 室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法及其涂料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102277083A true CN102277083A (zh) | 2011-12-14 |
| CN102277083B CN102277083B (zh) | 2013-07-10 |
Family
ID=45102833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110153889 Active CN102277083B (zh) | 2011-06-09 | 2011-06-09 | 室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法及其涂料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102277083B (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103788865A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-05-14 | 中冶建筑研究总院有限公司 | 一种增韧改性的聚硅氧烷涂料及其使用方法 |
| CN104387960A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-04 | 苏州伊埃夫化学材料科技有限公司 | 一种高性能纳米复合结构涂料及其制备方法 |
| CN105385342A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-09 | 安徽省金盾涂料有限责任公司 | 一种水性耐候聚硅氧烷涂料 |
| CN107090233A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-08-25 | 合肥聪亨新型建材科技有限公司 | 一种室内家具用的纳米复合涂料及其制备方法 |
| CN109181532A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-11 | 湖北兴瑞硅材料有限公司 | 一种室温固化有机硅涂料及其制备方法 |
| CN109593432A (zh) * | 2018-11-24 | 2019-04-09 | 上海凯虹特种材料科技有限公司 | 铁红环氧铝粉防锈漆 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101081962A (zh) * | 2006-05-29 | 2007-12-05 | 北京化工大学 | 一种环氧树脂改性有机硅耐高温防腐涂料 |
| CN101463223A (zh) * | 2009-01-13 | 2009-06-24 | 南京大学 | 一种环氧增强的韧性有机硅涂料 |
| CN101525519A (zh) * | 2009-03-30 | 2009-09-09 | 中山大桥化工集团有限公司 | 聚硅氧烷涂料组合物 |
| CN102040842A (zh) * | 2010-10-28 | 2011-05-04 | 华南理工大学 | 自催化交联型有机硅-环氧复合材料及其制备方法 |
-
2011
- 2011-06-09 CN CN 201110153889 patent/CN102277083B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101081962A (zh) * | 2006-05-29 | 2007-12-05 | 北京化工大学 | 一种环氧树脂改性有机硅耐高温防腐涂料 |
| CN101463223A (zh) * | 2009-01-13 | 2009-06-24 | 南京大学 | 一种环氧增强的韧性有机硅涂料 |
| CN101525519A (zh) * | 2009-03-30 | 2009-09-09 | 中山大桥化工集团有限公司 | 聚硅氧烷涂料组合物 |
| CN102040842A (zh) * | 2010-10-28 | 2011-05-04 | 华南理工大学 | 自催化交联型有机硅-环氧复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张静等: "环氧聚硅氧烷重防腐涂料的研究", 《现代涂料与涂装》, vol. 11, no. 12, 31 December 2008 (2008-12-31) * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103788865A (zh) * | 2012-11-02 | 2014-05-14 | 中冶建筑研究总院有限公司 | 一种增韧改性的聚硅氧烷涂料及其使用方法 |
| CN104387960A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-04 | 苏州伊埃夫化学材料科技有限公司 | 一种高性能纳米复合结构涂料及其制备方法 |
| CN105385342A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-03-09 | 安徽省金盾涂料有限责任公司 | 一种水性耐候聚硅氧烷涂料 |
| CN107090233A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-08-25 | 合肥聪亨新型建材科技有限公司 | 一种室内家具用的纳米复合涂料及其制备方法 |
| CN109181532A (zh) * | 2018-09-18 | 2019-01-11 | 湖北兴瑞硅材料有限公司 | 一种室温固化有机硅涂料及其制备方法 |
| CN109593432A (zh) * | 2018-11-24 | 2019-04-09 | 上海凯虹特种材料科技有限公司 | 铁红环氧铝粉防锈漆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102277083B (zh) | 2013-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103834262A (zh) | 纳米复合涂料 | |
| CN102277083B (zh) | 室温固化的纳米复合环氧聚硅氧烷涂料制备方法及其涂料 | |
| CN1094135C (zh) | 环氧聚硅氧烷涂料和地板组合物 | |
| CN106634064B (zh) | 耐磨超疏水涂料组合物 | |
| CN101245208B (zh) | 一种耐冲击耐腐蚀纳米复合富锌涂料及其制备方法 | |
| CN106479354B (zh) | 一种底面合一型防污防腐纳米聚硅氧烷涂料及其制备方法 | |
| KR101035905B1 (ko) | 나노세라믹과 고분자수지를 포함한 강구조물 내오염 및 방청용 도료 조성물 및 이를 이용한 중방식 표면보호공법 | |
| CN109370364B (zh) | 一种用于涉酸环境下金属表面的纳米防腐涂料及其制备方法 | |
| CN105073919B (zh) | 环氧硅氧烷涂料组合物 | |
| CN101555379B (zh) | 一种环氧低表面处理纳米复合防腐涂料及其制备方法 | |
| CN1887992A (zh) | 纳米改性环氧封闭涂料及其制备方法 | |
| CN106675133B (zh) | 一种高硬度丙烯酸酯改性聚硅氧烷树脂及以其为基料的涂料 | |
| CN110204942A (zh) | 用于海洋环境金属表面常温固化纳米防腐涂料的制备方法 | |
| CN107868567A (zh) | 环氧锌粉底漆、油漆配套组合物及应用 | |
| CN111500143B (zh) | 一种兼具防腐和过渡连接功能有机硅改性环氧涂层及其制备方法 | |
| CN102643434A (zh) | 环氧氟硅树脂的制备方法及其应用 | |
| CN102898913B (zh) | 水性无机富锌漆 | |
| CN103602220A (zh) | 一种硅氧烷杂化防腐蚀涂料 | |
| CN103788727B (zh) | 一种钢结构表面的防护涂料及其制备方法 | |
| CN109321082A (zh) | 一种低表面处理环氧涂料及其制备方法 | |
| CN107216697A (zh) | 一种锌合金防腐蚀涂料 | |
| WO2016088694A1 (ja) | 汚損抑制塗膜の補強方法 | |
| CN104031526A (zh) | 具有自修复功能的环氧带锈涂料及其制备方法 | |
| CN103788726A (zh) | 一种钢结构表面的防静电涂料及其制备方法 | |
| CN109868015A (zh) | 一种有机无机复合水性铝粉漆及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190703 Address after: 223809 No. 9 Wei2 Road, Hubin New Area, Suqian City, Jiangsu Province Patentee after: Shanghai Huahui New Materials Technology Suqian Co.,Ltd. Address before: 523000 Songshan Lake Science and Technology Industrial Park, Dongguan City, Guangdong Province, No. 9 Building, First Floor Co-patentee before: Shanghai University Patentee before: DONGGUAN-SHU INSTITUTE OF NANOTECHNOLOGY |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Preparation method and coating of room temperature cured nanocomposite epoxy polysiloxane coating Effective date of registration: 20230808 Granted publication date: 20130710 Pledgee: Suqian branch of Bank of Nanjing Co.,Ltd. Pledgor: Shanghai Huahui New Materials Technology Suqian Co.,Ltd. Registration number: Y2023980051310 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |